#Java基础 #集合框架 #对象判等 #开发规范

一、从对象判等引发的「灵异事件」说起

场景还原：

public class Student {  
    private String id;  
    private String name;  

    public Student(String id, String name) {  
        this.id = id;  
        this.name = name;  
    }  

    // 仅重写equals方法  
    @Override  
    public boolean equals(Object o) {  
        if (this == o) return true;  
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;  
        Student student = (Student) o;  
        return Objects.equals(id, student.id) && Objects.equals(name, student.name);  
    }  
}  

public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        Student s1 = new Student("1001", "张三");  
        Student s2 = new Student("1001", "张三");  

        System.out.println(s1.equals(s2)); // true  
        Set<Student> set = new HashSet<>();  
        set.add(s1);  
        set.add(s2);  
        System.out.println(set.size()); // 输出2！  
    }  
}  

诡异现象：明明两个对象内容相同，却被HashSet视为不同元素存入！

二、底层原理剖析：hashCode与equals的契约关系

2.1 Object类的默认实现

// Object.java  
public native int hashCode();  
public boolean equals(Object obj) {  
    return (this == obj);  
}  

• hashCode：根据对象内存地址生成整数（与对象内容无关）
• equals：仅比较内存地址是否相同

2.2 Java集合框架的依赖规则

核心契约（Java官方规范）：

1. 一致性：若两个对象通过equals()判断相等 → 它们的hashCode()必须相同
2. 非强制性：若两个对象hashCode()相同 → 它们通过equals()不一定相等（哈希碰撞允许存在）

集合框架的依赖逻辑：

当向HashSet/HashMap添加元素时：  
1. 先计算key的hashCode → 定位存储桶（Bucket）  
2. 再通过equals方法 → 确认桶内元素是否真正相等  

三、不遵守契约的严重后果

3.1 只重写equals的陷阱

• HashSet/HashMap行为异常： 即使equals()认为两个对象相等，但因hashCode()不同 → 存入不同存储桶 → 集合认为它们是不同元素
• 性能灾难： 所有对象都返回相同hashCode() → 所有元素存入同一存储桶 → 退化为链表结构（JDK 8后超过阈值转为红黑树）

3.2 只重写hashCode的问题

• 逻辑矛盾： 两个内存地址不同的对象hashCode()相同 → 但equals()仍返回false → 集合能正确识别为不同对象，但业务逻辑可能混乱

四、正确实现双方法的重写

4.1 标准实现模板

@Override  
public boolean equals(Object o) {  
    // 1. 地址相同直接返回true  
    if (this == o) return true;  

    // 2. 类型检查  
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;  

    // 3. 字段逐一比较  
    Student student = (Student) o;  
    return Objects.equals(id, student.id) &&  
           Objects.equals(name, student.name);  
}  

@Override  
public int hashCode() {  
    // 4. 使用Objects.hash()自动生成  
    return Objects.hash(id, name);  
}  

4.2 工具辅助生成

• IntelliJ IDEA：右键 → Generate → equals() and hashCode()
• Lombok注解：
• @Data // 自动生成equals和hashCode
  public class Student {
  private String id;
  private String name;
  }

五、高频面试题深度解析

Q1：为什么重写equals必须重写hashCode？

• 答案：遵守Java对象判等契约，确保使用哈希集合（如HashSet/HashMap）时能正确工作。若不遵守：
• 存入集合后无法通过相同对象检索
• 导致集合中出现重复元素

Q2：如何选择哈希算法？

• 原则：
• 一致性：相同对象必须返回相同哈希值
• 高效性：计算速度快
• 离散性：不同对象尽量产生不同哈希值（减少碰撞）
• 推荐方案：使用Objects.hash()组合关键字段

Q3：两个对象hashCode相同一定相等吗？

• 答案：不一定！哈希碰撞是允许的，此时需要通过equals()进一步确认。例如：
• String s1 = "通话";
  String s2 = "重地";
  System.out.println(s1.hashCode()); // 1179395
  System.out.println(s2.hashCode()); // 1179395
  System.out.println(s1.equals(s2)); // false

六、最佳实践与避坑指南

1. 始终同时重写：只要重写equals()，必须重写hashCode()
2. 关键字段参与计算：选择业务唯一性字段生成哈希码
3. 避免可变字段：若参与哈希计算的字段被修改 → 对象存入集合后无法正确检索
4. 单元测试验证：使用JUnit测试equals()和hashCode()的契约关系

通过理解hashCode()与equals()的协作机制，你不仅能避免集合框架中的诡异Bug，更能深入Java对象模型的底层设计逻辑。现在就去检查你的代码是否符合规范吧！